llamada por holograma
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ndice
Introduccin_____________________________________________________________3
Captulo 1 Marco terico___________________________________________________4
1.1 Rayo lser_____________________________________________________4
1.1.2 Caractersticas de la tecnologa lser_________________________4
1.1.3 Propiedades del haz de luz lser_____________________________5
2. Holografa_______________________________________________________5
2.1 Origen __________________________________________________6
2.2 Fundamentos_____________________________________________7
2.2.1 Fase de grabacin__________________________________7
2.2.2 Sistemas de grabacin______________________________9
2.2.3 Reconstruccin____________________________________9
3. Caractersticas de los hologramas___________________________________11
3.1 Diferencias con la fotografa_________________________________11
3.2 Diferencias con otros soportes pticos_________________________12
4. Tipos de hologramas_____________________________________________12
5. Aplicaciones____________________________________________________16
Captulo 2 Llamadas hologrficas___________________________________________19
2.1 Origen________________________________________________________19
2.2 Ventajas______________________________________________________21
2.3 Desventajas___________________________________________________21
Conclusiones___________________________________________________________22
Recomendaciones_______________________________________________________22
Referencias____________________________________________________________23
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Introduccin
En el presente trabajo de investigacin se describe como se produce la comunicacin por
llamadas hologrficas, lo que permite la interaccin entre usuarios desde una perspectiva
tridimensional; tecnologa sacada de la saga Star Wars (Guerra de las Galaxias). Sin
embargo, la holografa hoy da se encuentra en un perodo de experimentacin, ya que la
investigacin en el campo de las tecnologas pticas est en continuo avance. La
necesidad actual de guardar cada vez ms volumen de datos, exige nuevos sistemas de
almacenamiento. Se trata de soportes que mejoran la perdurabilidad de la informacin
contenida, manteniendo la misma calidad a la hora de su recuperacin. Nuevas
creaciones con poder de transmisin y acceso cada vez ms rpido.
En el primer captulo, dedicado a la holografa, se ofrece una introduccin a esta ciencia a
travs de una breve semblanza de la historia de la holografa, de sus mltiples
aplicaciones y caractersticas. Mediante el entendimiento de conceptos bsicos de la luz
lser, lo cual caracteriza generalmente a los hologramas y los modelos de reconstruccin
de imagen.
El segundo captulo, expone las llamadas hologrficas, as como las empresas asiticas
que se estn interesando en el tema tratando de hacer posible la comunicacin 3D
empleando smartphones o creando dispositivos ms pequeos y porttiles.
Despus estn las conclusiones donde sealamos la importancia de la holografa en la
actualidad.
Y al final del trabajo las recomendaciones, donde sugerimos involucrar a los estudiantes
en el estudio de esta rama de la ptica para avanzar en las investigaciones y as en un
futuro, lograr modificar la forma en la cual nos comunicamos a nivel mundial como se dio
en sus inicios con la comunicacin va satlite.
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Captulo 1. Marco terico
1.1 Rayo lser
La herramienta principal de los soportes pticos es el rayo LASER (Light Amplification by
Stimulated Emisin of Radiation), creado por Nikoli Bsov en 1960 y que le vali el
premio Nobel de fsica en 1964. Sobre l pivotar la forma de grabar y leer la informacin
que contiene un soporte ptico, ya sea CD-ROM y DVD.
Este dispositivo de radiacin electromagntica, es capaz de generar y amplificar luz
incrementando su onda a una frecuencia altsima.
1.1.2 Caractersticas de la tecnologa lser
Entrando en conceptos de la fsica, debemos tener presentes dos aspectos. Por un lado,
a cualquier sistema atmico o molecular, se le puede:
Asociar un determinado conjunto de niveles de energa
Realizar transiciones entre dichos niveles o estados. Es decir, si su transicin es a
niveles superiores, se trata de un aumento o ganancia de energa (luz o calor) y
viceversa. Por otro, un Lser, se compone de:
Una cavidad resonante de espejos en la que el haz de luz discurre sobre su
trayectoria.
Un medio (por ej. Un determinado gas) que acta como amplificador. Este se
encuentra en el interior de la cavidad.
Una fuente externa de energa que provoca un efecto de bombeo o aumento de
energa sobre el amplificador.
Los modos son las ondas luminosas diseadas con la longitud y forma (fase)
geomtrica de la cavidad para que tenga ms ganancias que prdidas de energa.
Es decir, se trata de una luz coherente ya que la diferencia de fase se mantiene
constante con el tiempo y en el espacio.
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1.1.3 Propiedades del haz de luz lser
La reflexin, la refraccin y la velocidad de recorrido en el vaco, propias de
cualquier luz.
La direccionalidad: sin casi dispersin en el trayecto
La velocidad en todas sus transiciones
Su carcter generalmente monocromo
La armona interna: reflejado en el movimiento de los fotones
2. Holografa
Desde el punto de vista del Lser, se trata de la visin tridimensional mediante
interferencias (intersecciones) de haces de luz. Por ejemplo en la secuencia de la Guerra
de las Galaxias en la que C3PO emita un mensaje tridimensional de la princesa Leia.
Fig.1: Fotograma de la pelcula La guerra de las galaxias, con el holograma de la princesa Leia
No obstante Ro (1993) menciona que la diferencia clara entre dos trminos principales:holografa y holograma, diciendo que el primero es tecnologa de grabacin de
informacin de ondas de luz y de reconstruccin de la informacin procedente de una
barrera de ondas. Y, el segundo, como el registro o soporte de la informacin de ese
bloque de ondas.
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Entonces, Garca-Santiago (2000) seala que el trmino holograma lo acu tomando
dos races griegas. Una era holo, que significa "todo", "entero", y la otra grama,
equivalente a "letra", "escrito" o "grfico". Es una imagen registrada con el uso de una luz
coherente de lser y permite guardar informacin en tridimensional de un tema
holografiado. Con una fuente nica de luz blanca, la imagen se reproduce y aparece en
tres dimensiones exactamente como se registr en el estudio. La imagen puede
proyectarse dentro o formarse fuera del soporte material. Por otro lado, la holografa se
compone de holo "todo" y grafa "escritura"; es el proceso, la tcnica de grabacin y
reproduccin y no el registro fsico en s.
2.1 Origen
Dennis Gabor, fsico britnico de origen hngaro, realiz para la mejora de la imagen
grabada en los microscopios electrnicos. Adelant planteamientos sobre cmo formar lo
que acu como "holografa" a finales de los aos 40 [4]. Avances porque, a pesar de ser
tericamente factible, para llevarlo a la prctica hubo que esperar a la invencin del rayo
lser. El Laser permiti, entre otras cosas, propagar ondas a partir de una fuente de luz
coherente a la misma frecuencia y sin distorsiones.
Durante ese tiempo, concretamente en 1957, E. M. Leith junto a J. Upatnieks de la
Universidad de Michigan (Premio Nobel en 1962) revoluciona, no slo el campo de la
fsica sino otras reas tecnolgicas. Leith buscaba en 1956 un mtodo para registrar y
mostrar grficamente la forma de onda de las seales de radar, usando tcnicas pticas.
Sus resultados sirvieron para conseguir dos imgenes del objeto, una real y otra virtual
que, mezcladas entre s y con la luz incidente, producan una imagen tridimensional.
En 1962, Garca-Santiago (2000) menciona que Yuri Denisyuk, investigador de la antigua
Unin Sovitica, desarroll el mtodo de fabricacin de hologramas de luz blanca o de
reflexin. A lo largo de toda la dcada de los 60, se fue experimentando y estudiando laholografa. Todos estos trabajos, realizados por Robert Powell y Steve Benton entre otros,
le sirvieron a Gabor (1967) para perfeccionar su invento, presentarlo pblicamente en
1969 y recibir el Premio Nobel de fsica en 1971. Se estableca as un nuevo sistema que
poda empezar a competir con otros medios de registro como el microfilm.
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2.2 Fundamentos
Este sistema de interferencia consta de una primera parte para la grabacin y de una
segunda para la reconstruccin del holograma.
2.2.1. Fase de grabacin
La holografa construye el holograma mediante la interseccin de un rayo lser incidiendo
sobre el objeto y que recoge los datos codificados y otro rayo de referencia. La
interferencia de estos dos rayos, registra la imagen en el medio o soporte que se est
utilizando para la grabacin (pelcula, pelcula de alta sensibilidad, cubo de cristal, disco,
etc.) y la imagen se reconstruye con el rayo de referencia interfiriendo el lser que
reproduce la frecuencia de incidencia en la imagen original previamente grabada.
Se registran los datos relativos a la intensidad, la amplitud y la longitud de onda sobre un
material fotosensible de elevado contraste. Tambin los datos referidos a la fase de las
radiaciones electromagnticas de la luz reflejada por el objeto. La fuente luminosa debe
ser monocroma (de una sola frecuencia) y coherente (frentes de onda en fase), por lo que
la luz lser es ideal al cumplir ambas condiciones. En la placa impresionada, quedan
registradas las diferencias de fase entre la luz difractada por cada punto del objeto y el
haz luminoso original. Esa placa impresionada es la que se denomina holograma, que al
ser iluminado por transmisin con la misma luz de referencia utilizada en su impresin, la
luz transmitida es anloga a la reflejada directamente por el objeto y se obtiene as una
fiel reproduccin de ste. El proceso hologrfico depender de la capacidad de dos ondas
de luz para anularse entre s (interferencia destructiva) o de aadirse entre s
(interferencia constructiva).
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Si iluminamos simplemente con una luz lser y tomamos una foto, slo tendramos la
grabacin de las diferentes intensidades de luz sobre el objeto, no habramos capturado la
informacin que suministra las dimensiones y la profundidad del objeto. Eso se hace
mediante una fuente de referencia que graba la diferencia de fase de la onda de luz.
En otras palabras, Lerner et al. (1983) dicen que
Primero, se ilumina el objeto con un haz de luz lser.
Segundo, se coloca un soporte (placa fotogrfica, pelcula, etc.) en el punto de
interseccin entre la luz directa del lser, o lo reflejado por espejos planos (luz de
referencia), y la luz que se ha reflejado en el objeto y cuya imagen se quiere
registrar (luz del objeto).
Finalmente, se graban las franjas de interferencia, son curvas y de forma irregular.
Para la creacin de hologramas en movimiento de acuerdo con Soussan (2004), se
coloca el sujeto en una plataforma para que rote tal y como lo hara el propio sujeto. Las
imgenes se capturan como rotaciones. El holograma se muestra al visor con bandas
estrechas de holograma, cada una de las cuales representan el sujeto en diferentes
posiciones como si de fotogramas se tratara.
Partimos de que todos los hologramas registran la luz reflejada de un objeto y no
directamente la imagen del objeto. Una luz coherente (de frecuencia o longitud de onda
simple y constante) se enfoca en un rayo colimado (a partir de un foco luminoso, los rayos
del haz son paralelos; como por ejemplo, un rayo lser). Un haz de esta luz coherente se
usa para iluminar el objeto y otra, denominada rayo de referencia, atraviesa el objeto y
llega a un material fotosensible o film. Actualmente, Lerner et al. (1983) menciona que un
holograma es el registro del patrn de onda, que resulta de la interferencia de las ondas
de luz del rayo de referencia y del que ilumina el objeto. Cada punto sobre el objeto,
refleja luz a toda la plancha de impresin fotogrfica o medio de registro, y cada punto
sobre dicha plancha recibe luz del objeto entero. Entonces Garca-Santiago (2000) dice
que la iluminacin del holograma con luz en la frecuencia original, reconstruye la imagen;
ya que cada punto de informacin es codificada en el holograma como una frecuencia de
interferencia que aparece por todo el film. Esto crea la redundancia natural, incluso si se
daa parte del film, la imagen continua en el resto.
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2.2.2 Sistemas de grabacin
Se ha explicado el sistema fundamental de grabacin de hologramas. Sin embargo, para
aumentar la capacidad de almacenamiento y para abaratar los costes de esta nueva
tcnica, se han ido planteando variantes sobre el sistema hologrfico de grabacin y
reconstruccin de imgenes. Las mejoras de la holografa han dado lugar a diversos tipos
de hologramas dependiendo del sistema de registro. Uno de estos tipos es el ms
utilizado en el caso de almacenamiento de datos: la holografa multiplexada. Esta
tcnica permite que muchos hologramas sean almacenados en un mismo cristal pero en
diferentes ngulos.
2.2.3 Reconstruccin
Como en la fase de registro, tiene que darse una interferencia permanente para que tanto
la figura de interferencia de holograma como la imagen sean estables. Esto requiere el
empleo de luz coherente tanto espacial como temporalmente (luz lser). Si el haz utilizado
para la reconstruccin de la imagen no posee la misma longitud de onda que la empleada
para la formacin del holograma, el tamao de aqulla ya no coincide con el del objeto,
por lo que debe ajustarse convenientemente la longitud de onda del haz reconstructor.
La imagen virtual en un holograma, junto con su paralaje y perspectiva, se corresponden
con la imagen que obtendramos mirando al objeto real (Garca-Santiago, 2000, p.22); en
cuyo caso, se denominar imagen ortoscpica a esa imagen virtual. En cuanto al paralaje,
son los posibles puntos de vista del observador con respecto al objeto del holograma. El
paralaje vertical se produce de arriba abajo, mientras que el horizontal ocurre de izquierda
a derecha
Tenemos el holograma, y para reconstruir la imagen y poderla ver, se coloca ste frente alhaz directo del lser, en la posicin original donde se coloc para exponerlo. La luz que
llega al holograma es entonces difractada por las franjas impresas en el holograma,
generando tres haces luminosos. Dicho de manera ms simple, el diagrama de
interferencias que ha quedado registrado en el soporte hologrfico funciona como espejos
minsculos colocados de una determinada manera y, cuando reflejan parte del haz de luz,
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muestran la imagen del objeto. Uno de los haces es el que pasa directamente sin
difractarse (es absorbida), el cual sigue en la direccin del haz iluminador y no forma
ninguna imagen. El segundo haz es difractado y es el que forma una imagen virtual del
objeto en la misma posicin donde estaba al tomar el holograma. El tercer haz tambin es
difractado, pero en la direccin opuesta al haz anterior con respecto al haz directo. Este
haz forma una imagen real del objeto.
Estos tres haces son los que se mezclaban en los hologramas de Gabor. La mesa debe
ser necesariamente estable, es decir, aislada de las vibraciones del piso, a fin de que las
pequesimas franjas de interferencia que forman el holograma no se pierdan.
Observando a travs del holograma como si fuera una ventana, se ve la imagen
tridimensional del objeto (la imagen virtual) en el mismo lugar donde estaba el objeto
originalmente. La imagen es tan real que no slo es tridimensional o estereoscpica, sino
que adems tiene perspectiva variable, dentro de los lmites impuestos por el tamao del
holograma. As, si nos movemos para ver el objeto a travs de diferentes regiones del
holograma, el punto de vista cambia como si el objeto realmente estuviera ah.
Fig. 3. Proceso de reconstruccin o lectura de un holograma
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3. Caractersticas de los hologramas
3.1 Diferencias con la fotografa
Para acercarnos y entender ms sobre la holografa y su funcionamiento, partamos de un
medio que nos resulta mucho ms conocido y cotidiano: la fotografa.
! Un holograma es un elemento ptico, no una imagen. Es decir, un holograma no
es una tcnica para soportar imgenes, sino que es un nuevo modo de grabacin,
almacenamiento y recuperacin de informacin ptica (es decir, informacin
producida por las ondas de luz).
! Un holograma cuenta con la propiedad de la redundancia. Esto es, cada parte de
un holograma, contiene toda la informacin completa de la imagen grabada.
! Un holograma utiliza una emulsin de haluro de plata como soporte para grabar
las ondas del rayo lser y no para recoger, punto por punto, la luz reflejada por
un objeto y reconstruida por unas lentes.
! Un holograma graba intensidad de luz y la direccin de donde procede. Mientras
que una fotografa slo graba la intensidad de la luz.
! La holografa no necesita puesto que la informacin de grabacin y de
reconstruccin es la misma.
! Un holograma recoge imgenes bidimensionales y tridimensionales.
En definitiva, en la fotografa se necesita un negativo que conserva la informacin de las
intensidades de luz que emana cada objeto registrado. Posteriormente, se visualiza
pasndolo a un positivo en el que la imagen recupera los colores y formas del objeto
original pero en dos dimensiones. En el caso de la holografa, los datos que se almacenan
en el soporte hologrfico continan siendo un positivo y la visualizacin tridimensional se
lleva a cabo con la proyeccin de esos datos a travs de un rayo lser. Dicho de otramanera, el holograma es positivo y negativo ya que slo tiene un soporte donde se
guarda el holograma y que es su visualizacin lo que modifica su estado (de estar en un
soporte a verlo en un espacio tridimensional).
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Esta tridimensionalidad es consecuencia de lo que previamente se ha grabado. Si se trata
de un objeto tridimensional, eso ser lo que reproduzca. Igualmente, el almacenamiento
hologrfico tambin tiene la capacidad de albergar informacin tanto en superficie
(bidimensionalidad) como con profundidad (tridimensionalidad) donde se pone de
manifiesto el ngulo de grabacin del haz lser.
3.2 Diferencias con otros soportes pticos
En todos los casos el rayo lser para el almacenamiento de informacin. Pero frente a los
discos y videodiscos pticos, los hologramas presentan las siguientes desigualdades.
! Tcnica de grabacin y lectura. Adems de utilizar varios haces de luz, ha sido en
el apartado anterior donde se ampla la explicacin de las fases de grabacin y
reconstruccin.
! Las memorias hologrficas son tridimensionales, frente a las actuales memorias,
nicamente bidimensionales.
! Permiten almacenar diferente informacin sobre una misma unidad de volumen,
con modificar simplemente para ello el ngulo de la grabacin o la longitud de
onda.
! Otra caracterstica de estas nuevas memorias es que alcanzan una capacidad de
grabacin de Tbytes/cm3 (Tbyte = 10 elevado al cubo Cbytes).
! La velocidad de transferencia es superior a 1000 bytes por segundo, lo que
significa encontrar un dato elegido al azar en menos de 10 microsegundos.
4. Tipos de hologramas
Por la propia evolucin de la tcnica hologrfica se han desarrollado varios tipos de
hologramas. Los ms simples son los hologramas de Fresnel que siguen el
procedimiento que se ha venido explicando. Aunque los hologramas obtenidos son los
ms reales y de mayor calidad, tiene el inconveniente de que slo se pueden reconstruir
y, por ende, verse, con la luz de un lser.
Otros tipos de hologramas seran los siguientes:
Si nos detuviramos en el material sobre el que se realiza la grabacin
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tendramos:
1. Hologramas de absorcin: la informacin hologrfica se codifica en una
emulsin de acuerdo con las diferencias microscpicas de absorcin de luz,
reflejadas en la cantidad de haluro de plata que se ha transformado durante la
exposicin.
2. Hologramas de fase: el holograma queda fijado al haberse eliminado la capa
de plata metlica y cambiar as el ndice de refraccin.
Si nos detuviramos en el color del rayo lser utilizado en la grabacin y la
reconstruccin tendramos:
1. Hologramas de transmisin o de Fresnel: este fue el primer mtodo utilizado
en holografa. Para poderlos ver, necesitan el mismo lser que se emple para su
fabricacin, por seguridad, no suelen verse hologramas de este tipo si se usan
lseres de alta potencia. Adems, el haz de referencia llega por el frente al objeto.
2. Hologramas prensados o de transmisin de luz blanca:. Los hologramas se
iluminan con luz blanca que es ms barata, segura y fcil de manejar. Estos
hologramas son generalmente de plano imagen o de arco iris, a fin de hacerlos
observables con luz blanca ordinaria. Sin embargo, el proceso para obtenerlos es
diferente. En lugar de registrarlos sobre una placa fotogrfica, se usa una capa de
una resina fotosensible, llamada Fotoresist, depositada sobre una placa de vidrio.
Con la exposicin a la luz, la placa fotogrfica se ennegrece. En cambio, la capa
de Fotoresist se adelgaza en esos puntos. Este adelgazamiento, sin embargo, es
suficiente para difractar la luz y poder producir la imagen. Dicho de otro modo, la
informacin en el holograma no queda grabada como un Sistema de franjas de
interferencia obscuras, sino como un sistema de surcos microscpicos.
El siguiente paso es recubrir el holograma de Fotoresist, mediante un proceso
qumico o por evaporacin, de un metal, generalmente nquel. A continuacin sesepara el holograma, para que quede solamente la pelcula metlica, con el
holograma grabado en ella. El paso final es mediante un prensado con calor:
imprimir este holograma grabado en la superficie del metal, sobre una pelcula de
plstico transparente. Este plstico es el holograma final. Este proceso tiene la
enorme ventaja de ser adecuado para produccin de hologramas en muy grandes
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cantidades, pues una sola pelcula metlica es suficiente para prensar miles de
hologramas. Este tipo de hologramas es muy caro si se hace en pequeas
cantidades, pero es sumamente barato en grandes producciones.
Si nos detuviramos en la orientacin del rayo lser utilizado en la grabacin y lareconstruccin tendramos:
1. Hologramas de reflexin: En este caso, el haz de referencia se dirige hacia la
placa desde el frente. La imagen es de un solo color y se puede colgar en la pared.
Esta luz blanca debe ser una fuente puntual dirigida hacia la placa desde arriba, en
ngulo aproximado de 45 grados. Si se dirigen dos luces, se recrearn dos
imgenes.
2. Hologramas arco iris:. Esta se enva a travs de la placa desde atrs, con laplaca colgada a cierta distancia de la pared. Nos podemos ir desplazando de
izquierda a derecha, con lo que ir cambiando el paralaje. Si miramos a diferentes
alturas, es decir siguiendo la verticalidad, veremos la imagen en diferentes colores,
de ah que tambin se les denomine "de arco iris". En este tipo de hologramas, la
perspectiva funciona a la inversa en la formacin de imgenes reales. Las zonas
de la imagen que deberan aparecer detrs las veremos ms prximas y viceversa.
Si movemos la cabeza hacia la derecha, la imagen parece girar en el mismo
sentido, de forma que veremos un movimiento contrario al esperado. Al dar la
sensacin de ver el objeto desde su interior y no desde el exterior, la imagen real
se la conoce como imagen pseudoscpica (falsa imagen). Mientras que en un
holograma de reflexin, la imagen real pseudoscpica slo se puede ver si se gira
el holograma 180 grados.
Dependiendo de la configuracin de grabacin o cmo se va a grabar ese objeto que
contendr el holograma:
1. Hologramas de ordenador: Las franjas de interferencia que se obtienen concualquier objeto imaginario o real se pueden calcular mediante una computadora.
Una vez calculadas estas franjas, se pueden mostrar en una pantalla y luego
fotografiar. El resultado sera un holograma sinttico. Tiene la gran desventaja de
que no es fcil representar objetos muy complicados con detalle. En cambio, la
gran ventaja es que se puede representar cualquier objeto imaginario. Esta tcnica
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se usa mucho para generar frentes de onda de una forma cualquiera, con alta
precisin. Esto es muy til en interferometra.
2. Hologramas de color: Si se usan varios lseres de diferentes colores tanto
durante la exposicin como durante la observacin, se pueden lograr hologramas
en color. Las tcnicas usadas para llevar a cabo estos hologramas son
complicadas y caras. Sin embargo, empresas como Optware, investigan sobre la
mejora de este sistema para sacar al mercado un disco hologrfico, el HVD
(holographic versatile disc).
3. Hologramas planos: La luz enviada a la placa est a menos de 90 grados con
respecto de esta. Esto quiere decir que, normalmente, contiene un plano
bidimensional de la emulsin.
4. Hologramas de volumen (3D): Se generan imgenes tridimensionales a partir de
informacin bidimensional, o bien, se presentan diferentes vistas planas de un
objeto para producir la ilusin de esa tridimensionalidad. Para ello el ngulo estar
entre los 90 y los 180 grados. Es decir, tcnicamente no se trata de hologramas de
los objetos propiamente dichos.
5. Hologramas multiplexados: Se trata de un almacn hologrfico de informacin.La informacin se puede colocar de cualquier manera y obtenerla a la misma
velocidad. Se toma una cadena de bits de una sola vez como si fuera una gran
banda ancha. Por ejemplo, primero se toman varias imgenes fotogrficas
secuenciales de un tema y se almacenan por exposicin mltiple (por reflexin o
por transmisin), en una placa hologrfica. Posteriormente, con una cmara de
cine se registran numerosas vistas diferentes de un objeto al girar ste delante de
la cmara. Una vez procesada, esta pelcula se coloca en una impresora ptica
hologrfica, la cual convierte, secuencialmente, cada cuadro de pelcula en unholograma multiplexado. Generalmente esta modalidad tiene un paralaje horizontal
ya que es ms usual que la cmara se mueva alrededor. Tampoco son verdaderos
hologramas sino informacin fotogrfica hologrficamente almacenada aunque a
travs de ordenador se pueda rotar un objeto 360 grados. A este tipo de
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hologramas tambin se les denomina hologramas de Cross, estereogramas
Benton, hologramas integrales, integramas u hologramas mltiples.
6. Holografa con lseres pulsados: permite holografiar sujetos vivos, tanto
personas como plantas mediante un lser pulsado, procedente de una varilla de
rub, que proporciona toda la energa necesaria para la exposicin de la pelcula
en un milisegundo. Casi no se dan las vibraciones y movimientos, pero no se
puede holografiar la cara de una persona.
5. Aplicaciones
Actualmente se comienza aplicar el tema de la holografa en diversas reas, por el
desarrollo tecnolgico de est ciencia con el paso del tiempo, donde se encuentran las
siguientes aplicaciones:
! De exhibicin con carcter artstico y/o publicitario segn Burns (1981) donde la
posibilidad de la tridimensionalidad ha dado mucho que pensar en campos
creativos como el cine y la televisin, donde l as imgenes estticas hologrficas
ya son posibles. Pero esas ilusiones tridimensionales e interactivas que ha
recreado Hollywood en superproducciones como Prometheuso Iron Manan
tienen mucho trecho por delante. El Media Lab del MIT es puntero en conseguir
video hologrfico. En 2011, conseguir plasmar muy rudimentariamente a una falsa
Princesa Leia. Ahora han llegado a proyectar en el espacio a una resolucin an
baja: 640x480 pxeles. Para que un holograma se mueva, para tener vdeo en alta
definicin, necesitamos hacer los pxeles mucho ms pequeos. Tan pequeos
como para meter unos 2.000 en un milmetro cuadrado, explica Michael Bove,
director de un grupo de investigacin en el Media. Y hay otros desafos: Nuestras
pantallas de momento son como las de las teles antiguas, cajas. Estamos
refinando la tecnologa para conseguir que sean planas.
Pero el equipo de Bove ya ha conseguido vislumbrar ese futuro: Mis estudiantes
han logrado ya hologramas para una pantalla del tamao equivalente a
unsmartphone. De ah a una televisin hologrfica que usar en casa queda mucho.
Tal vez unos 10 aos para que podamos ver las primeras aplicaciones
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comerciales. Pero por mucho que prometa la tecnologa, el sueo de ver a Leia
flotando en el aire desde cualquier ngulo an no est resuelto. Porque todo
holograma conocido se proyecta desde una pantalla. Es decir, que Leia, vista
desde el lugar equivocado, sera solo una voz suplicando: Aydame Obi-Wan
Kenobi, eres mi ltima esperanza (Sucasas, 2014)
! De exhibicin de piezas de archivo y museo. Favorece la conservacin,
reduciendo el deterioro de documentos originales; la divulgacin de obras y
materiales relacionados con su contenido que se encargara de ensear el
contexto histrico de los documentos exhibidos (la casa del escritor, arquitectura,
etc.). La holografa es ideal para documentos de archivo, de objetos de museo
valiosos y frgiles. Por ejemplo, la forma de un hombre de la edad de hierro de
2300 aos de antigedad descubierta en Lindow Moss, un pantano de la zona de
Cheshire, fue grabado con un holograma lser pulsado para poderlo estudiar
diversos investigadores. Se realiz un modelo de reconstruccin del "Hombre de
Lindow" en el Departamento de Ciencia Forense de Scotland Yard (Sucasas,
2014).
! Generacin de imgenes mdicas tridimensionales, que no pueden ser
observadas de otra manera. En el mbito de la biomedicina, la aportacin de los
hologramas se ha extendido desde la elaboracin de radiografas hasta las
investigaciones en ciruga y medicina nuclear, pasando por la optometra y la
odontologa. Por ejemplo, los mdicos de bolsillo que se sostiene con dos dedos,
porque mide apenas unos centmetros. Es un dispositivo hologrfico desarrollado
por un grupo de investigacin de la Universidad de Cambridge que sirve para
acelerar el diagnstico mdico. Su funcionamiento es similar al medidor de pH y
cloro de una piscina. Se analiza un fluido, la orina del paciente por ejemplo, y el
ingenio genera un patrn de color que devuelve en solo tres minutos un holograma
que cambia de color cuando entra en contacto con la sustancia que se desee
medir, glucosa en el caso de esta investigacin.
Usamos nuevos materiales como hidrogeles de metacrilato que reaccionan a la
sustancia qumica que queramos. Podra ser cualquier tipo de aplicacin clnica
donde se requieran pruebas de orina o de sangre, afirma Ali K. Yetisen (Izmir,
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1986), encargado de fabricar estos dispositivos en el grupo de investigacin de
biotecnologa que dirige el profesor Christopher R. Lowe. La otra clave son los
lseres de alta energa que permiten ahorrar mucho tiempo en crear un
holograma: Si antes llevaba unos 10 pasos, nosotros podemos hacerlo en un
par. El tiempo para que estos aparatos pudieran salir al mercado, de cinco a 10
aos, porque la verificacin de los diagnsticos en humanos y ensayos clnicos
son un proceso arduo y riguroso (Sucasas, 2014).
! Como elemento de medida, asociado con la interferometra para efectuar medidas
extremadamente precisas. Se suelen medir el grado de deformacin de objetos
sujetos a tensiones o presiones, sujetos a calentamiento. Tambin se utiliza para
medir la calidad de superficies pticas determinando su forma.
! Debido a la dificultad de falsificacin, se est generalizando la implantacin de
hologramas en dispositivos de seguridad como tarjetas de acceso a reas de
seguridad, o en las tarjetas de crdito para evitar las tarjetas falsas.
! Tanto en la funcin de herramienta didctica y de mrketing en bibliotecas,
archivos y centros de documentacin, como en la de innovador soporte
documental, el desarrollo de la holografa en nuestro campo ser vital. Ahora bien,
la holografa como sistema de almacenamiento y recuperacin de la
documentacin, ser una verdadera revolucin tecnolgica con las llamadas
memorias hologrficas. En el mundo de la informtica, estas esculturas de luz
pueden llegar a multiplicar en un lustro la cantidad de memoria disponible en los
ordenadores. En China, la compaa Takee Technology le gan la partida al futuro
mvil de Amazon mostrando unsmartphonecapaz de crear estas imgenes en
3D. Microsoft y Skype investigan cmo revolucionar la videoconferencia con
holografas de los interlocutores. Y hace un par de semanas, Apple patent un
dispositivo para poder tocar e interactuar con estas imgenes (Sucasas, 2014).
Y mientras el ordenador cuntico no llega, la holografa puede ofrecer tambin una
revolucin para la memoria informtica. Al contrario que el almacenamiento
magntico y ptico, que guardan los datos en una superficie, esta tcnica permite
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nunca antes vista en este campo, particularmente porque antes tocar un holograma poda
ser casi mortal (Perry, 2015).
Como bien explican los chicos de Popular Science, los hologramas actuales generados
por tecnologa lser, consiguen su efecto ptico al ionizar partculas de aire, que dan
origen al plasma sobre el que se proyectan los pixeles que constituyen la imagen, estos
puntos de luz, denominados como voxeles, son relativamente peligrosos, ya que pueden
provocar quemaduras graves en la piel y daar la vista si se entra en contacto directo con
ellos.
As es, esos hologramas de algunos artistas, eran cosa seria y delicada a nivel tcnico. El
plasma se mantena estmulado para formar voxeles apenas por unos cuantos
nanosegundos, pero ese lapso era ms que suficiente para provocar dao, adems de no
permitir ningn grado de interaccin real.
Ahora, con los nuevos hologramas 3D desarrollados por este equipo de investigadores,
puede lograrse un verdadero intercambio de accin y reaccinentre el humano y la
imagen, con la sensacin del tacto siempre presente.
El secreto para el funcionamiento de estos hologramas sin que sean peligrosos para los
humanos reside en el incremento de la frecuencia de disparo del lser, que ha
aumentado de nanosegundos a femtosegundos, permitiendo que as que la intensidad a
dicha velocidad, se encuentre muy por debajo de todo rango que represente un riesgo.
Los hologramas son un asunto fascinante, desde aquella vez que los vimos en la triloga
original de Star Wars hasta hace algunos das que observamos el funcionamiento de
los HoloLens de Microsoft, siempre ha quedado patente esta sensacin sobre el potencial
de dicho tecnologa que poco a poco ha ido adquiriendo forma tangible.
Por ende La empresa Ostendo busca crear chips que incorporen esta tecnologa en el
ao 2015. Aunque parece una idea futurista, lo cierto es que cada vez nos acercamos
ms a la era en que los telfonos inteligentes podrn proyectar imgenes, es decir de
poder, con un solo botn, ver un holograma frente a nosotros (Universal, 2014).
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Una de las compaas que ms se acerca a este concepto es Ostendo que, de acuerdo a
la publicacin de The Wall Stret Journal (WSJ), ha tenido diversos avances en el tema,
por ejemplo la creacin de pequeos proyectores de 5000 ppi del tamao de un caramelo
Tic Tac.
Estos proyectores tienes pequeos procesadores que controlan el color, el brillo y el
ngulo de cada luz de todos los pxeles. Esta empresa tiene nueve aos trabajando en la
miniaturizacin de los proyectores diseados para emitir vdeos ntidos y en 3D sin
necesidad de gafas especiales, y espera que los hologramas estn listos en este mismo
ao.
No obstante, el desarrollo de la empresa Ostendo an se encuentra en fase de prueba y
an proyecta imgenes en 2D, como cualquier otro proyector en la actualidad, sin embargo, en la segunda generacin de esta herramienta se espera la reproduccin de
imgenes en 3D, que incluso simulen ser slidos.
2. 2 Ventajas
I. El uso de soportes de grabacin de bajo costo.
II. Hacer uso de la realidad aumenta.
III. Muestra imgenes con mayor detalle y al mismo tiempo, permite interactuar con
ellas.
2. 3 Desventajas
I. Es una tecnologa en desarrollo, que requiere de un elevado costo monetario para
la investigacin y poder elaborar un prototipo que permita las llamadas
hologrficas y que sea seguro para el ser humano, sin provocar alguna alteracin
fsica por la tecnologa empleada para su elaboracin.
II. Los altos costos en investigacin y pruebas piloto de cada una de las propuestas
hasta obtener la versin final que pueda lanzarse al mercado.
III. Para poder implementa esta tecnologa es necesario un ancho de banda tangrande que se pueda utilizar para la transmisin de una seal de las
caractersticas de un holograma.
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Conclusiones
Los usos de la holografa y los hologramas son tan variados como casi la imaginacin que
tengamos puesto que se extienden a envases, aplicaciones de seguridad (para evitar
falsificaciones en juegos, tarjetas de cajero, en CD-Roms), arte, cine, televisin, aviacin y
otros tipos de automocin, ciencias biomdicas, etc.
Los nuevos adelantos tecnolgicos han permitido combatir los problemas de
almacenamiento de documentacin. Ah tenemos el cmodo y potente CD-Rom y ms
an el Vdeo Disco. Sin embargo, la tecnologa tambin avanza en cuanto al tipo de
formato informativo, no texto, sonido, imagen fija... sino tambin vdeo, imgenes en 3D,
en definitiva documentos multimedia cada vez ms sofisticados. Ello conlleva un
incremento en la cantidad de espacio necesario para su almacenamiento necesitndose
continuamente comprimir ms y ms la informacin. Esta es la razn principal para que
grandes compaas privadas, universidades y otros centros de investigacin hayan
decidido rescatar a la holografa del olvido e intentar crear un nuevo tipo de dispositivo de
alta densidad de almacenamiento.
Empresas de la categora de IBM, Rockwell, Lucent Technologies, y Bayer Corporation
estn invirtiendo grandes sumas desde mediados del decenio de 1990 en el desarrollo de
estas memorias hologrficas, tanto grabables como regrabables. Slo nos queda saber
cundo estar ya a nuestro alcance.
Recomendaciones
Para poder hacer posible las llamadas hologrficas, se sugiere seguir investigando en el
tema e ir involucrando a los estudiantes de todos los niveles acadmicos y no solo a los
ingenieros, pues la creacin de hologramas no siempre necesita de costosa tecnologa de
punta ni conocimientos avanzados en electrnica, basta con un celular, una caja de unCD y herramientas simples de papelera. Y con ello se podra proyectar un holograma, que
atraiga a los estudiantes e incremente la inters por esta ciencia.
Es as como El canal de YouTube Mrwhosethebosssubi un video en el
que ensea cmo transformar un celular en un proyector de hologramas en 3D.
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os elementos son bsicos: cinta pegante, tijeras, una cuchilla, una regla, un bolgrafo
y una caja de un CD.
La idea es cortar cuatro pedazos del video de la caja del CD en formas de tetrgonos con
dimensiones 1 x 3.5 x 6 cm.
Una vez contruido el dispositivos, solo es cuestin de reproducir en YouTube
algunos videos. As el proyector es una versin casera de Holho, un aparato de
hologramas de Cospe Sas e Imagination Farm.
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